Тепловой контроль корундовой керамики: импульсный нагрев и оптимизированные алгоритмы обработки данных

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен обзор типов дефектов при производстве плиток из корундовой керамики и традиционных методов контроля целостности изделий из этого материала. Методом активного теплового контроля с применением импульсного оптического нагрева исследована целостность плиток, содержащих искусственные дефекты. Применена схема двухстороннего теплового контроля с программной обработкой исходных термограмм по методу Паркера. Установлено, что наилучшие результаты по выявлению внутренних дефектов в керамических плитках толщиной 10 мм при тепловой стимуляции с помощью ксеноновых ламп дает метод двустороннего теплового контроля с построением карт температуропроводности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Е. Черных

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: suo@mail.ru
Россия, 620108 Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 18

В. П. Вавилов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: vavilov@tpu.ru
Россия, 634028 Томск, ул. Савиных, 7

В. Н. Костин

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Email: kostin@imp.uran.ru
Россия, 620108 Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 18

Ю. И. Комоликов

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Email: yikom@yandex.ru
Россия, 620108 Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 18

Д. Ю. Кладов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: dyk10@tpu.ru
Россия, 634028 Томск, ул. Савиных, 7

Список литературы

  1. Андрианов Н.Т., Балкевич В.Л., Беляков А.В., Власов А.С., Гузман И.Я., Лукин Е.С., Мосин Ю.М., Скидан Б.С. Химическая технология керамики / Учеб. пособие для вузов. Под ред. И.Я. Гузмана. М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2012. 496 с.
  2. Гурьева В.А. Проектирование производства изделий строительной керамики / Учебное пособие. Оренбург: ОГУ, 2013. 179 с.
  3. Тимохова М. И. Причины возникновения брака в технической керамике при прессовании на пресс-автомате // Стекло и керамика. 2004. Т. 77. № 2. С. 19—25. УДК 666.65.032.6
  4. Kingery W.D., Vandiver P.B. Сeramic Masterpieces. Art, Structure and Technology. New-York; London: Free Press, 1986. 339 p.
  5. Горлов М.И., Емельянов В.А., Ануфриев Д.Л. Технологические отбраковочные и диагностические испытания полупроводниковых изделий. Минск: Бел. наука, 2006. 367 с.
  6. Karimi M.H., Asemani D. Surface defect detection in tiling Industries using digital image processing methods:Analysis and evaluation // ISA Transactions. 2014. V. 53. P. 834—844.
  7. Zhike Z. Review of non-destructive testing methods for defect detection of ceramics // Ceramics International. 2021. V. 47. No. 4. P. 4389—4397.
  8. Клюев В.В., Соснин Ф.Р. Теория и практика радиационного контроля / Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Машиностроение, 1998. 170 с.
  9. Румянцев С.В., Штань А.С., Гольцев В.А. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля. М.: Энергоиздат, 1982. 240 с.
  10. Griffith A. A. The phenomena of rupture and flow in solids // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A. 1921. V. 221. No. 2. P. 163—198 / В книге: Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения. Курс лекций. СПб.: Профессия, 2012. Приложение 1. С. 435—461.
  11. Бахарев В.П., Верещака А.С., Яковчик Е.В. Обеспечение качества поверхности и производительности обработки изделий из керамических материалов на операциях доводки фиксированным абразивом // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2011. № 2. С. 56—60.
  12. Hocenski Ž., Keser T. Failure Detection and Isolation in Ceramic Tile Edges Based on Contour Descriptor Analysis / 15th Mediterranean Conference on Control & Automation, Athens. 2007. 6 p. doi: 10.1109/MED.2007.4433713
  13. Черных С.Е., Вавилов В.П., Костин В.Н., Комоликов Ю.И., Кладов Д.Ю. Тепловой контроль корундовой керамики: классические методики при оптическом нагреве // Дефектоскопия. 2024. № 7. С. 42—52.
  14. Вавилов В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль (2-е издание). М.: ИД «Спектр», 2013. 545 с.
  15. Вавилов В.П. Тепловой неразрушающий контроль: развитие традиционных направлений и новые тенденции (обзор) // Дефектоскопия. 2023. № 6. C. 38—58.
  16. D.’Accardi E., Palumbo D., Errico V., Fusco A., Angelastro A., Galietti U. Analysing the Probability of Detection of Shallow Spherical Defects by Means of Pulsed Thermography // J. Nondestruct. Eval. 2023. V. 42. No. 27.
  17. Parker W.J., Jenkins R.J., Butler C.P., Abbot G.L. Flash method of determining thermal diffusivity, heat capacity and thermal conductivity // J. Appl. Physics. 1961. V. 32. No. 9. P. 1679—1684.
  18. Вавилов В.П., Торгунаков В.Г., Нестерук Д.А., Маринетти С., Бизон П., Гринцато Э. Определение теплофизических характеристик материалов методом ИК термографии // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. 2006. Т. 309. № 2. С. 130—134.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фотография образцов с сигнатурами дефектов.

Скачать (367KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема двухстороннего ТК.

Скачать (300KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК бездефектного образца 5.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Кривая нагрева — график зависимости температуры обратной поверхности образца от времени при определении температуропроводности по методу Паркера (ГОСТ Р 57943—2017).

Скачать (122KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК бездефектного образца 6.

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК дефектного образца 1.

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК дефектного образца 2.

Скачать (1MB)
Метаданные
9. Рис. 8. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК дефектного образца 3.

Скачать (1MB)
Метаданные
10. Рис. 9. Исходная термограмма и профиль температуры во времени, а также карта температуропроводности при двухстороннем ТК дефектного образца 4.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».